Der versteckte Tribut von Hitzewellen für Fische

In einem Fluss, der ein paar Grad zu warm geworden ist, erreicht ein Rotlachs das letzte Stück seiner Reise, die er fast ohne Nahrung zurückgelegt hat, und schwimmt vom offenen Meer zurück zum Kiesbett, in dem er geschlüpft ist. Das warme Wasser transportiert weniger Sauerstoff, als ihre arbeitenden Muskeln benötigen. Ihr Herz kann nicht mithalten und sie stockt, bevor sie laichen kann. Biologen, die die Migration und Temperatur von Lachsen untersuchen, haben dieses Versagen auf eine in der Physiologie des Tieres verankerte Grenze zurückgeführt.

Im Juni dieses Jahres wurde derselbe Grenzwert in Gewässern in ganz Europa getestet. Copernicus bestätigte, dass der Monat mit durchschnittlich 3,06 °C über dem Durchschnitt von 1991 bis 2020 Westeuropas wärmster Juni seit Beginn der Aufzeichnungen war, zusammen mit den höchsten jemals gemessenen Meeresoberflächentemperaturen im Juni und Meereshitzewellen im westlichen Mittelmeer und entlang der Atlantikküsten. Hitze ist für Fische kein Grundbeschwerden. Es greift in die Funktionsweise ihres Körpers ein und erweist sich für viele von ihnen als tödlich.

Fische sind Kaltblüter, daher folgt ihre Körpertemperatur dem Wasser um sie herum und damit der Geschwindigkeit, mit der sich alles in ihrem Inneren abspielt. Wenn sich das Wasser erwärmt, läuft ihr Stoffwechsel auf Hochtouren und benötigt mehr Sauerstoff. Die grausame Wendung besteht darin, dass wärmeres Wasser weniger Sauerstoff enthält, nicht mehr. Das Angebot sinkt, während die Nachfrage steigt. Wenn die Temperatur die Komfortzone eines Fisches überschreitet, verliert er die Energie, die er für das Schwimmen und die Flucht vor Raubtieren in Reserve hält, und gibt sie dann wieder ab. Auch Hitze setzt Fische nachhaltig unter Stress. Angesichts einer Bedrohung schüttet ein Fisch, ähnlich wie wir, das Hormon Cortisol aus, das Energie für die Bewältigung eines Notfalls freisetzt. Diese Reaktion ist bei kurzen Stößen nützlich. Wenn warmes Wasser es wochenlang eingeschaltet lässt, verbrennt der Fisch Energie, die er sonst für sein Wachstum und die Erhaltung seiner Gesundheit aufwenden würde, und er hat weniger Zeit, sich auf alles, was als nächstes kommt, zurückzuhalten.

Der Bereich gesunder Temperaturen ist gering. Frühe Untersuchungen an Rotlachsen ergaben, dass ihr Wachstum bei etwa 15 °C seinen Höhepunkt erreichte, während Wasser bei etwa 24 °C tödlich war. Weniger als zehn Grad trennen einen Fisch in Bestform von einem Fisch, der nicht überleben kann und der im Gegensatz zu uns keine Möglichkeit hat, der Hitze zu entkommen. Ein Fluss, der eine Woche lang ein paar Grad über dem Normalwert liegt, hat bereits einen Großteil dieser Marge aufgebraucht.

Der Schaden ist nicht gleichmäßig verteilt. Untersuchungen des Fraser-River-Sockeye zeigen Populationen mit deutlich unterschiedlichen Hitzetoleranzen, die sich über viele Generationen hinweg an ihren eigenen Flussabschnitt angepasst haben. Das ist ein Wunder der Anpassung und zugleich eine Falle. Es dauert Generationen, bis diese Anpassung zustande kommt, und Flüsse erwärmen sich viel schneller, als sich ihre Fischbestände verändern können. Süßwasserarten sind von allen am stärksten in die Enge getrieben und können nicht in kühleres Wasser vor der Küste abrutschen. Eine Untersuchung von rund 11.500 Süßwasserfischen ergab, dass bei einer Erwärmung von 3,2 °C ein Drittel von ihnen mehr als die Hälfte ihres Lebensraums verlieren könnte, während eine Beibehaltung der Erwärmung auf 1,5 °C diese Gefahr etwa verzehnfacht. Warmes Wasser trägt auch dazu bei, dass sich Krankheiten ausbreiten, indem es die Entstehung von Parasiten beschleunigt, die ein gesunder Fisch andernfalls abwehren würde. In wärmeren Flüssen greift der Parasit, der die proliferative Nierenerkrankung verursacht, wilde Bachforellen und Atlantische Lachse stärker an. Auf See schädigen Erwärmung und Seeläuse gemeinsam die inneren Organe junger Atlantischer Lachse.

Zuchtfische sind der gleichen Hitze ausgesetzt, aber sie können ihr nicht entkommen. Ein wilder Fisch könnte eine kühle, tiefe Wasserstelle finden und das Schlimmste abwarten. Ein Fisch, der in einem Meereskäfig gehalten wird, ist auf alles beschränkt, was ihm die Hitzewelle zufügt. Die Folgen zeigen sich in den Sterblichkeitszahlen. Eine weltweite Studie über Lachsfarmen ergab, dass das Massensterben in den letzten zehn Jahren zugenommen hat und Hunderte Millionen Fische verloren gegangen sind – eine Gefahr, die nach Ansicht der Autoren in die Art und Weise unserer Zucht eingebaut ist. Auch hier folgt die Hitze der Krankheit, beim Zuchtkabeljau sowie bei der Dorade und dem Seebarsch des Mittelmeers. Und Wärme wirkt selten allein. Bei Gedränge und niedrigem Sauerstoffgehalt kann eine Temperatur, die ein Fisch sonst überstanden hätte, tödlich sein.

Das Leid ist der Kern davon, aber auch hier gibt es Verschwendung. Zuchtfische werden mit Futtermitteln aufgezogen, die zum Teil aus wild gefangenen Fischen bestehen, sodass sich das Wachstum monatelang stetig auf das Meer auswirkt. Wenn eine Hitzewelle diese Fische tötet, bevor sie geerntet werden können, gehen auch die Wildfische verloren, die gefangen wurden, um sie zu füttern.

Über den grundlegenden Mechanismus sind sich Wissenschaftler einig. Wärmeres Wasser bedeutet weniger Sauerstoff und mehr Stress, und jenseits dieser Schwelle schädigt und tötet es. Einige der längerfristigen Zahlen lassen mehr Zweifel aufkommen. Eine viel zitierte Prognose geht davon aus, dass Fische mit der Erwärmung des Ozeans kleinere Erwachsenengrößen erreichen, wobei das durchschnittliche maximale Körpergewicht aller Fischgemeinschaften bei hohen Emissionen bis 2050 um 14 bis 24 Prozent sinken wird. Der Grund dafür ist, dass Kiemen langsamer wachsen als der Körper, den sie versorgen müssen, sodass ein Fisch in warmem Wasser mit wenig Sauerstoff früher aufhört zu wachsen, als er es sonst tun würde. Dieser Mechanismus ist umstritten und seine Autoren mussten ihn seitdem in gedruckter Form verteidigen, sodass sich die Zahl eher als Richtung denn als Prognose lesen lässt. Ein separater Satz von Modellen weist für den Ozean als Ganzes in die gleiche Richtung: Die Gesamtmasse der Meerestiere nimmt mit jedem Grad der Erwärmung um etwa 5 Prozent ab und die größten Raubtiere werden am schnellsten dünner. Die Streuung zwischen diesen Modellen ist groß genug, dass die Figur auf beiden Seiten an mehreren Stellen sitzen könnte. Unbestritten ist, dass die Hitze die Fische in die falsche Richtung treibt und dass Hitzewellen im Meer immer länger und häufiger werden. Dieser Juni war ein Vorgeschmack auf die kommende Norm.

Können sich Fische nicht einfach anpassen? Bis zu einem gewissen Punkt, ja. Einige Arten verlagern ihr Verbreitungsgebiet oder gewöhnen sich mit der Zeit an die Umgebung, und Landwirte können ihre Käfige absenken oder an kühlere Standorte umziehen. Diese Antworten helfen wirklich. Aber die Akklimatisierung hat eine physiologische Grenze und die Entwicklung verläuft langsam, während die Hitze immer schneller eintrifft. Dass die Zahl der Todesfälle in landwirtschaftlichen Betrieben weiter steigt, obwohl die Industrie daran arbeitet, sie zu verhindern, deutet darauf hin, dass die Anpassung das Rennen verliert.

All dies lässt sich leicht als Versorgungsproblem interpretieren, eine Geschichte über weniger Fische im Meer und kleinere auf dem Teller. Dieser Rahmen geht um die Tiere in der Mitte herum. Ein Massensterblichkeitsereignis besteht, vereinfacht gesagt, darin, dass eine große Anzahl von Lebewesen langsam an Erstickung und Stress im Wasser stirbt, das sie nicht verlassen können. Der hoffnungsvollere Teil ist, dass der Schutz des Fischwohls und der Aufbau eines dauerhaften Nahrungsmittelsystems in die gleiche Richtung weisen. Fische durch geringere Emissionen und schonendere Haltung vor thermischem Stress zu schützen, kommt den Tieren und dem System gleichermaßen zugute.

Der nützlichste Schritt ist auch der schwierigste, da er die Erwärmung des Wassers begrenzt. Bei Wildfischen entscheidet es darüber, ob ganze Populationen überleben, wenn die Erwärmung nahe bei 1,5 °C gehalten wird, anstatt sie weit darüber hinaus steigen zu lassen. Kurzfristig benötigen sie kühleres Wasser, in das sie sich zurückziehen können. Das bedeutet, die tiefen, kalten Taschen zu schützen, die während einer Hitzewelle bestehen bleiben, und Bäume entlang der Flussufer zu pflanzen, um das Wasser zu beschatten. Auf Farmen verringert sich die Zahl der Todesfälle, wenn man in jedem Käfig weniger Fische hält und kühlere Standorte wählt. Die schwierigere Frage ist jedoch, ob manche Arten überhaupt in Gewässern gezüchtet werden sollten, die für sie zu warm werden. Und wenn Sie Fisch essen, fragen Sie, wo er gezüchtet und wie er getötet wurde.

Die Hitzewellen kommen immer wieder, das Wasser erwärmt sich weiter und die Fische müssen es absorbieren. Der Lachs, der sein Kiesbett nie erreicht, und der gefangene Fisch, der keinen kühleren Ort hat, an den er sich wenden kann, sind erste Anzeichen dafür, was ein heißerer Ozean von den darin lebenden Tieren verlangt. Der erste Schritt besteht darin, die Hitze unter der Oberfläche zu erkennen. Darauf zu reagieren ist der nächste Schritt.

Autor: Shrilaxmi Patil ist Forscher bei Ethische Meeresfrüchteforschungdie sich für das Wohlergehen von Nutz- und Wildwassertieren einsetzt.